近日，我院方晓亮教授课题组利用具有三明治结构的双功能隔膜实现了提升室温钠硫(RT-Na-S)的电池性能。相关研究结果以“Robust Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries Enabled by a Sandwich-Structured MXene@C/Polyolefin/MXene@C Dual-functional Separator”为题发表在国际期刊Small2022,2106983上（IF = 13.28)。
钠硫电池因其高理论能量密度和高资源丰度等特点受到了研究者们的广泛关注，相比于传统的高温钠硫电池，室温钠硫电池具有能量密度高、安全性能好等优势，然而，硫正极的穿梭效应和金属Na负极的枝晶生长等问题严重制约着室温钠硫电池的性能提升，此外，现有的室温钠硫电池大多需使用玻璃纤维隔膜进行电池组装，这在一定程度上限制了电池的能量密度提升。鉴于此，方晓亮教授课题组成员使用多孔碳包覆MXene型纳米片对商用离子电池PP隔膜进行双面改性，同时提升硫正极和金属Na负极的电化学性能，所得设计的MXene@C功能层具有如下特点：(1)可有效增加电解液对隔膜的浸润性能;(2)能诱导金属Na均匀沉积;(3)可作为物理屏障减少正极多硫化物中间体向负极迁移;(4)能够通过内部MXene纳米片加速多硫化物中间体的转化，受益于这些特性，使用改性隔膜制备的室温钠硫电池表现出显著提升的容量(0.2 C时为1159 mAh g-1)和循环性能(0.5 C下650次循环后容量保持率为95.8%)，相关研究结果为设计高性能室温钠硫电池提供了一条新思路。
我院崔景芹高级工程师和李静教授课题组2020级硕士研究生吴凯杭为本文章的共同第一作者，方晓亮教授为通讯作者。该研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委和厦门市青创基金的支持。
论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202106983
发布：2022年03月11日 08:39
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